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Flüssigkeitsgetriebe für Hebezeuge Zur Regelung der Antriebe von Hebezeugen
werden Flüssigkeitsgetriebe verwendet, .die je
nach Belastung des Antriebes
am Flüssigkeitsmotor die Schluckfähigkeit selbsttätig in Abhängigkeit von den Bestimmungsgrößen
der Last ändern und dabei den Motor auf größere oder kleinere Drehzahlen einstellen,
so daß kleine Lasten schneller gehoben und gesenkt werden als große. Man wird dabei
trachten, so zu regeln, daß bei allen Belastungen sich die gleiche Antriebsleistung
an der Pumpe :ergibt.
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Die Erfindung- bezweckt, derartige Regelvorrichtungen den beim Heben
und Senken unterschiedlichen Betriebsverhältnissen besser anzupassen und sie in
dieser Richtung weiter auszubauen. Infolge der mechanischen und hydraulischen Verluste
am Flüssigkeitsmotor ist nämlich der Flüssigkeitsdruck beim Lastsenken .erheblich
geringer als beim. Heben, und zwar in manchen Fällen um die Hälfte. Wenn die Vorrichtung
nach beiden Bewegungsrichtungen in gleicher Weise auf die -Laständerungen anspricht,
was immer der Fall sein wird, so regelt sie bei ein und derselben Last auf eine
Senkgeschwindigkeit, die wesentlich größer ist als die Hubgeschwindigkeit und bei
der die Lästbewegungen manchmal nicht mehr feinfühlig genug beherrscht werden können.
Das gleiche kann auch bei anderen Bewegungen der Fall sein, wenn dort ähnlich dem
Senkvorgang besondere (äußere) Einflüsse ein Durchziehen der Last und damit eine
größere Druckminderung im Getriebe hervorrufen, wie :es bei Hubwerken mit Gegengewichtsausgleich
oder beim seilabziehenden Abtreiben von Luftschiffen vorkommt.
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Die Erfindung greift nun in diese selbsttätige Regelung, welche kleinen
Lasten große Geschwindigkeiten erteilt, verbessernd ein und beeinflußt deren Regelglied
bei diesen lastdurchziehenden Vergangen in einer Weise, welche die drehzahlsteigernde
Weiterverstellung über eine zugelassene Geschwindigkeit des Flüssigkeibsmoltors
hinaus vermindert. Diese Beeinflussung erfolgt zweckmäßig durch ein drehsinnabhängiges
Organ, welches das Abhängigkeitsverhältnis zwischen der Exzentrizität des Flüssigkeitsmotors
und dem durch die Pumpe gelieferten Flüssigkeitsdruck aufhebt oder verändert.
Im
erstgenannten Falle wird man die, drehzahl:erhähende Steuerseite des Getriehevlerstellkolbens
beim Lastsenken mit der Abflußleitung verbinden, so daß die vorher beim Lasthüben
erreichte Drehzahleinstellung bis auf etwaige drehzahlvermindernde Feststellungen
.erhalten bleibt. Biegnügt man seich lediglich mit einer Veränderung des die Drehzahl
beeinflussenden Abhängigkeitsverhältnissies zwischen Motorexzentrizität und Flüssigkeitsdruck,
so kann man einen Stufenkolben verwenden, der durch die Druckflüssigkeit beim Senken
anders beaufschlagt wird als. beim Hebien, und zwar firn umgekehrten Verhältnis
der Drücke, die beim Heben und Senken mit gleicher Motoreinstellung auftreten.
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Das drehsinnabhängige Organ kann in verschiedener Weise ausgebildet
stein. Es läßt sich beispielsweise dafür leinte mit der Welle des Flüssigkeitsmotors
gekuppelte kleine Flüssigkeitspumpe verwenden, die beim Steinken auf einten druckempfindlichem
Teil, .etwa auf eine Membran, einwirkt, welche die Steuerung auslöst, während beim
Hebeln diese Membran infolge der umgekehrten. Förderrichtung drucklos bleibt. Es
kann aber auch eine auf der Welle des Flüssigkeitsmotors mittels ganz leichten Federdruckes
anliegende Bremse verwendet werden, die um leinten kleinen Betrag bei der Drehung
der Welle mitgenommen wird und hierdurch ein Ventil steuert, während sie beim weiteren
Lauf des Flüssigkeitsmototrs schleift. Besonders vorteilhafterweise wird ein rin
die Zu- oder Abflußleitung eingebautes Steuerorgan verwendet, das durch die Um kehr
des Flüssigkeitsstromes beeinflußt wird. . kehr kann z. B. durch einen in der Flüssigkeitsleitung
befindlichen Kolben gebildet wer -den, während die Flüssigkeitsleitung selbst mit
zwei Umweg leitungen, die mit in verschiedenen Richtungen wirksamten Rückschlagventilen
versehen sind, derart verbunden ist, daß der Flüssigkeitsstrom, ehe ,er dien Zugang
zu der rin seiner Richtung passierbaren Umwegleitung erreicht, dien Kolben verschieben
muß. Dieses Organ kann auch so ausgebildet sein, daß der Kolben unmittelbar die
Aufgabe des Ventils mit erfüllt. Schließlich kann als drehsinnabhängiges Steuerorgan
auch der Handhebel benutzt verdien, der zur Umsteuerung der Pumpe des Flüssigkeitsgetriebes
dient. Diesle Ausführung läßt sich jedoch nur dann ohne Zuhilfenahme von anderen
als mechanischen Mitteln vorteilhaft verwenden, wenn sich der Bedienungsgegenstand
in der Nähe des Flüssigkeitsmotors befindet.
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Auf der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
dargestellt. In Abb. i bedeutet i das feststehende Gehäuse dies Flüssigkeitsmotors,
in dem sich das verschiebbare Gehäuse 2 befindet. Der Rotor 3 dreht sich um die
feststehende Achse q.. Das versichüebbare Gehäuse 2 kann mittels einfies Steuerkolblens
5 auf kleinere oder größere Exzenitrizität gestellt werden. Der Steuerkolben 5 ist
m einem Zylinder 6 verschiebbar, rin dem sich Druckflüssigkeit befindet. Zu- und
Abfluß der Druckflüssigkeit wird durch einen Steuerschieber ;, 8, 9 geregelt, der
unter der Wirkung einer Feder I0 steht, welcher der .auf den Kolben 9 dies Steuerschiebers
von rechts wirkende Flüssigkeitsdruck entgegensteht. Durch dien Kolben 7 dies Steuierschiebers
7, 8, 9 kann der in der Druckleitung i i befindlichen Druckflüssigkeit der Zuigang
zu der linken Seite des Zylinders 6 geöffnet werden. Durch dien Kolben 9 kann der
Druckflüssigkeit der Zugang zur reichten Seite dies Zylinders 6 geöffnet werden.
Der Kolben 8 des Steuerschiebers 7, 8, 9 gibt, je nachdem ab er nach rechts oder
links verschoben wird, der in dem Zylinder 6 befindlichen Flüssigkeit den Weg zur
Abflußlietung 12 frei. In der Zuleitung zur rechten Seite des Zylinders 6 befindet
sich ein Ventil 13, das in der gezeichneten Lage die Druckflüssigkeit, die beim
Verschieben des Steuersch:iehers 7, 8, 9 nach rechts zur rechten Zylinderseite drängt,
nicht behindert. Wird dieses Ventil 13 jedoch in die strichpunktiert gezeichnete
Stellung gebracht, so wird der Zutritt der Drutokflüssitgkeit zur rechten Zylinderseite
abgesperrt, d. h. die Druckflüssigkeit kann auch dann nicht in die Zylinderseihe
eintreten, wenn der Steuerschieber ; , 8, 9 ihr den Weg hierzu freigibt. In dieser
strichpunktiert gezeichneten Stellung verbindest das Ventil 13 ferner die entsprechende
Seite des Zylinders 6 mit der Abflußleitung 12. In dieses- Lage kann also ein Zufluß
von Druckflüssigkeit zur rechten Zylinderseite nicht stattfinden, wohl aber ein
Abfluß der an dieser Seite befindlichen Flüssigkeit. Das Venitil 13 wird verstellt
durch einen Hebel 14. Dieser iisit über zwei Gelenkc 16 und 17 mit einer Stange
i 8 verbunden, die einten Teil ebner Bremsre bildet, die mit Bremsbacken i9 unter
dien geringen Druck schwacher Federn 2o auf einer Bremsscheible z i sitzt. Die Bremsscheibe
2 i sitzt auf der Welle 22, die ein Zahnrad 23 trägt. Dieses Zahnrad wird von einem
Ritze12q., das auf der Welle 25 aufgekeilt ist, angetrieben. Die Welle 25 wiederum
trägt ein Zahnraid 26, das von einem auf der Welle q. dies Flüssigkeitsmotors befestigten
Ritze127 angetrieben tvird.
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Die Wirkungsweise der Vorrichtung ergibt sich ohne weiteres aus der
Darstellung. Das Ventil 13 nimmt die gezeichnete Stellung nur während des Heben,s
ein. Hierbei schleift die i Bremse 18, i g, 2o auf der Bremsscheibe 21. Sobald nun
der Flüssigkeitsmotor auf Senken
geschaltet wird, verschiebt die
Bremse i9, 2o, 21 unter Vermittlung des dargestellten Gestänges den Hebel 14 in
die strichpunktierte Lage und hebt damrot die Verbindung zwischen der Flüssigkeitsleitung
i i und @aem rechten Raum des Zylinders 6 ,auf, während gleichzeitig hiermit hiermit
durch das Ventil 13 der rnechte Rauem mit der Abflußleitung 12 verbunden wird. Bei
Beendigung dies Hubvorganges hat das Gehäuse leine bestimmte Exzentrizität eingenommen.
Diese Exzentrizität kann nun beim Senken nicht mehr verringert werden, denn beim
Beginn des Senkens ist sofort das Ventil 13 umgestellt worden, so daß keine Druckflüssigkeit
mehr in den rechten Zylinderraum gelangen kann. Nur eine Vergrößerung der Exzentrizität
ist noch möglich. Dieste-kann aber nur beim Ansteigen des Druckes eintreten, da
zum Verschieben des Kolbens 5 nach rechts Druckflüssigkeit in den: linken Teil des
Zylinders eintreten muß. Ein so großes Ansteigen des Druckes ist während des Senkens
agier nur möglich b; eim plötzlichen Abbremsen der sinkenden Lasst. Praktisch wird
also die Exzentrizität während dies ganzen Senkvorganges stets gleichbleiben.
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Das zweite Ausführungsbeispel ist auf Abb. 2 dargestellt. Bei ihm
ist lediglich das drehsinnabhängige Steuerorgan und das Ventil 13 anders ausgebildet.
Im übrigen entspricht es dem .ersten Ausführungsbeispiel. In die' Flüssigkeitsleitung
i i ist ein Doppelkolben 3o, 31 eingebaut, während die -Flüssigkeitsleitung i i
:selbst mit zwei Umwegleitungen 32 und 33 versehen isst. Inder Umweltleitung 32
befindet sich ein Rückschlagventil 34, das leim Senken, also wenn der Flüssigkeitsstrom
von rechts nach links verläuft, sich öffnet. In der Umwegleitung 33 befindet sich
ein entsprechendes Ventil 35, das sich beim Heben öffnet, also wenn der Flüssigkeitsstrom
von links mach rechts ;gerichtet ist., In die Flüssigkeitsleitung i i münden drei
Rohrleitungen; die erste, 36, verbindet die Flüssigkeitsleitung mit der Abflußleitung
12, die zweite, 37, verbindet die Flüssigkeitsleitung i i mit dem rechten Raum des
Zylinders 6, und die dritte, 38, verbindet die Flüssigkeitsleitung mit einem Raum
hinter dem Steuerschieber, so daß Druckflüssigkeit in sie eintreten kann, wenn der
Kolben 9 des Steuerschiebiers 7, 8, 9 bei: sinkendem Flüssigkeitsdruck nach rechts
verschoben wird. Die Doppelkolben 3o und 31 sind nun so zu den Umwegleitungen 32
und 33 angeordnet, daß ein von rechts kommender Flüssigkeitsstrom, der durch die
Umweg-Leitung 33 infolge der Wirkung des Rückschlagventils 3 5 nicht hindurchfließen
kann, den Kolben 3 i nach links verschiebt und hierbei die Umwgleitung 32 öffnet.
Der von rechts kommende Flüssigkeitsstrom öffnet sich selbst das Rüekschlagventil
34 und tritt darauf wieder in die Flüssigkeitsleitung i i ein. Beim Heben fließt
der Flüssigkeitsstrom in der anderen Richtung und verschiebt hierbei in entsprechender
Weise den Doppelkolben 30, 3 i nach rechts, wobei der Kolben 31, wie aus der Zeichnung
ersichtlich ist, die Umwegleitung 32 abschließt. Bei jedem Wechsel 'der Flüssigkeitsrichtung
wird also der Doppelkolben 30, 31 hin und her geschoben. Der Doppelkolben 30, 3
i dient also als drehsinnabhängiges Steuerorgan. Gleichzeitig erfüllt er in dem
vorliegenden Ausführungsbeispiel -die Aufgabe, die dort dem Ventil 13 zugewiesen
-war, und zwar dadurch, daß der Doppelkolben in der gezeichneten rechten Stellung
die Abflußleitung 36 absperrt, während er :die zum rechten Zylinderraum führende
Leitung 37 mit der Leitung 38 verbindet. In der strichpunktiert gezeichneten linken
Stellung des Doppelkolbens 30, 31 wird dagegen die Leitung 38 abgeschlossen und
der rechte Zylinderraum 6 über die Leitung 37 mixt der Abflußleitung 36 verbunden.
Die Vorrichtung wirkt im übrigen wie die -in Abb. i dargestellte. An sich wäre es
natürlich möglich, ein drehsinnabhängiges Steuerorgan nach Art des Doppelkolbens
30, 3i ein Ventil nach Art desjenigen in Abb. i betätigen zu lassen.
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Abb.3 zeigt :ein drittes Ausführungsbeispiel, bei welchem ein drehsinnabhängiges
Steuerorgan beim Senken das Abhängigkeitsverhältnis zwischen Exzentrizität des Flüssigkeitsmotors
und dem durch die Pumpe gelieferten Flüssigkeitsdruck verändert. Als drehsinnabhängiges
Steuerorgan wirkt hier ein Handhebel 40, der an sich zum Umsteuern der Pumpe 51
des Flüssig eitsgetriebies dient. Mit der Umkehr des Drehsinnes wird also hier zwangsläufig
das .dargestellte Ventil 41 über das Hebelgestänge 42, 43 verstellt. Dieses Ventil
41 befindet sich an dem Zusammentreffen dreier' Leitungen, und zwar einer Leitung
44, die vorn der Druckflüssigkeitsletung i i herkommt, einer Leitung 45, die mit
der Abflußleitung i 2 verbunden ist, und einer Leitung 46, die zu einem Zylinder
47 führt. Der Steuerschieher, der in der Abb. i mit 7, 8, 9 bezeichnet war, isst
hier derart abgewandelt, daß der rechte Kolben als Stufenkolben ausgebildet ist,
der aus dem ringförmigen Kolben 48 und dem weiteren zylinderförmigen Teil 49 besteht.
Der ringförmige Tei148 steht stets unter dem Druck der in der Flüssigkeitsleitung
i i vorhandenen Druckflüssiakeit. Der Teil 49 des Stufenkolbiens jedoch ist in dem
Zylinder 47 geführt, und seine Fläche steht infolgedessen unter dem i Druck der
in dem Zylinder 47 befindlichen a Flüssigkeit. = Dieser Druck schwankt je nach
der
Stellung des Ventils 4 i . In,' der dargestellten Lage, bei dem das Ventil 41 die
Leitung 46 mit der Abflußleitung 45 verbindet, herrscht also in dem Zylinderraum-
etwa derselbe Druck wie in der Abflußleitung. Wird dagegen der Handhebel 40 auf
Senken verstellt, so wird auch das Ventil 41 verstellt, und zwar in die strichpunktiert
dargestellte Lage. In dieser verbintdet das Ventil den Zylinderrauen 47 über die
Leitungen 46 und 44 mit der Druckflüssigkeitsleitung i i, so daß also beim Senken
in dem Zylinderraum 47 der dann in der Flüssigkeitsleitung bestehende Druck herrscht.
Da nun beim Senken mit derselben Motoreinstellung ein erheblich niedrigerer Flüssigkeitsdruck
herrscht, der unter normalen Verhältnissen etwa der Hälfte des beim Heben vorhandenen
Druckes entspricht, so werden infolge der Anordnung des Ventils 4 i die insgesamt
auf den Doppielkolben 48, 49 wirkenden Drücke gleich demjenigen Druck sein, der
beim Heben allein auf den ringförmigen Tei1 48 des Doppelkolbens wirkt. Eis bleibt
also beim Senken die Abhängigkeit zwischen. Exzentrizität des Flüssigkeitsmotors
und .dem durch die Pumpe gelieferten Flüssigkeitsdruck an sich bestehen. Das Verhältnis
dieser Abhängigkeit wird jedoch verändert, und zwar um zu verhindern, daß beim Senken
die Exzentrizität unzulässig weit verringert und damit die Drehzahl unzulässig erhöht
wird.
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Das Ventil 4 i kann selbstverständlich anstatt durch -den Handhebel
40 je nach Bedarf auch durch jedes andere drehsinnabhängige Steuerorgan verstellt
werden.